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Neo-Ökologie mittels innovativer Papiertechnik

Pressemitteilung, 11. April 2022

© Fraunhofer IGCV

Carbonfaserverbundwerkstoffe sind u. a. aufgrund ihres Leichtbaupotenzials überall im Einsatz, z. B. in der Luftfahrtindustrie, in Windkraftenergieanlagen, im Automotive-Bereich und bei der Herstellung von Sportgeräten. Entlang der Prozesskette und am Ende der Nutzungsphase entstehen verschiedene Arten von Abfällen, die man eigentlich wiederverwenden kann. Mit einer hochmodernen Nassvliesanlage forscht das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV in Augsburg nun an der Rückführung rezyklierter Carbonfasern. Die Anlagenprozesse ähneln der einer Papierherstellungsanlage. Der entscheidende Unterschied: nicht Papierfasern werden zu Papier, sondern recycelte Carbonfasern werden zu Vliesstoff-Rollwaren verarbeitet. Die Carbonfaser bekommt somit ein zweites Leben und findet sich umweltfreundlich in Form von Vliesstoffen z. B. in Türverkleidungen, Motorhauben, Dachstrukturen, als Unterbodenschutz (Automobil), Hitzeschilder (Helikopter-Heckausleger) sowie im Flugzeug-Interieur wieder.

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Auf dem Weg zur vollautomatischen Stahl-Analyse

Pressemitteilung, 8. März 2022

© Fraunhofer IWM

Damit der Stahl hält, was er verspricht, wird seine Mikrostruktur genau analysiert, um frühzeitig Schwachstellen aufzuspüren. Das geschieht heute weitgehend von Hand. Bauteilhersteller wünschen sich schon länger eine automatisierte Bildanalyse-Methode. In einem Kooperationsprojekt hat das Fraunhofer IWM jetzt ein solches Verfahren auf der Basis von Neuronalen Netzen entwickelt. Es liefert sichere und reproduzierbare Ergebnisse und ist ein grundlegender Baustein für die durchgängige Digitalisierung der Stahlverarbeitung im Sinne von Industrie 4.0. Die Ergebnisse sind jetzt in den Fachjournalen »Nature Communications« und »npj – computational materials« erschienen.

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Kalt härten mit VIS und UV-A: Glasfaserverstärkte Leichtbaukompo-nenten ressourcenschonend herstellen

Pressemitteilung, 9. Februar 2022

© Fraunhofer IPT

In den Branchen Mobilität, Transport und Bauwesen werden seit einigen Jahren immer häufiger Leichtbaukomponenten eingesetzt, um Betriebskosten zu senken und Energieaufwände zu reduzieren. Der Bedarf an großflächigen Bauteilen aus Faserverbundkunststoffen (FVK) wächst daher ständig. Konventionelle FVK erreichen ihre Endfestigkeit durch energieintensive Wärmezufuhr. Hier setzt das Projekt »C³ – ColdCureComposites« unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen an. Ergebnis aus dem Projekt ist eine neue Produktionsanlage für ein kalthärtendes Faserverbundhalbzeug, die den Produktionsprozess beschleunigt und gleichzeitig Energie und Ressourcen einspart.

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Multiskalige probabilistische Werkstoffmodellierung

© Fraunhofer IWM

Moderne Werkstoffe wie faserverstärkte Kunststoffe, Metallschäume oder  Sandwichstrukturen besitzen eine heterogene oder ungeordnete Mikrostruktur, deren stochastische Eigenschaften auf den verschiedensten Skalen rechnerisch simuliert werden können, um schließlich das gesamte Bauteilverhalten beschreiben zu können. Methodisch erfolgt die Simulation in der Regel in drei Schritten:

1. Simulation des stochastischen Werkstoffverhaltens auf der Mikrostrukturebene,

2. Homogenisierung, Ermittlung der probabilistischen, makroskopischen Materialeigenschaften,

3. Probabilistische Bauteilberechnung unter Berücksichtigung der stochastischen Verteilung der effektiven Materialeigenschaften.

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Probabilistische Werkstoff- und Bauteilbewertung - Fraunhofer IWM

Neue Fertigungs-Prozesskette macht Getriebe für Flugzeugtriebwerke leichter und langlebiger

Pressemitteilung, 31. Januar 2022

© Fraunhofer IPT

Der Einsatz doppelschrägverzahnter Planetenradgetriebe macht Flugzeugtriebwerke effizienter: Die Verzahnungen gewährleisten eine hohe Lastaufnahme und gleichzeitig eine beständige Laufruhe. Konventionelle Fertigungsverfahren für Verzahnungen können bei diesen Zahnradgeometrien allerdings nur mit großen Abstrichen beim Bauteilgewicht eingesetzt werden. Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen hat kürzlich in einem Konsortialprojekt eine neue Prozesskette entwickelt, bei der doppelschrägverzahnte Zahnräder mittels 5-Achs-Fräsen mit anschließendem 5-Achs-Schleifen gefertigt werden. Die Zahnräder sind leichter und langlebiger als die bisherigen und damit besser geeignet für den Einsatz in modernen Flugzeugtriebwerken.

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»ECO2-LInE« - Leichte , nachhaltige Landfahrzeuge

Presseinformation, 4. November 2021

© Fraunhofer IWU

Neues Leichtbau-Forschungsprojekt: Einsparung von CO2 durch den Einsatz neuer Herstellungsverfahren und Materialien für nachhaltige Leichtbaukomponenten von Landfahrzeugen.

Leichtbau ist eine Konstruktionsphilosophie, die im öffentlich geförderten Projekt »ECO2-LInE« mit dem Neudenken der Konstruktion von Spezialsitzen und -bänken, Zugwagenübergängen und Pickup-Aufsätzen Anwendung findet. Unter Nutzung des neuartigen Additive Manufacturing Prozess SEAM werden hierfür leichte naturfaserverstärkte Kunststoffbauteile entwickelt, die Metallkonstruktionen ersetzen. Aber wie kann der gesamte Lebensweg dieser Komponenten von der Materialauswahl, der Fertigung, dem Einsatz bis zum Recycling nachhaltiger werden? Dieser Frage gehen Fraunhofer-Forschende aus Darmstadt (LBF) und Chemnitz (IWU) zusammen mit ihren Partnern in dem Verbundprojekt nach.

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Neue Leichtbaupotenziale im Fahrzeug erschließen: Forschungsprojekt zu vibro-akustischen Metamaterialien gestartet

Presseinformation, 19. Oktober 2021

© Fraunhofer LBF

Effizienz und Komfort werden zukünftig wesentlich die Kaufentscheidung für ein Fahrzeug beeinflussen. Allerdings kollidieren bei neuen Fahrzeugkonzepten die bekannten Maßnahmen, um Schall und Schwingungen zu verringern, mit dem Wunsch nach Energieeffizienz und Gewichtsreduktion.

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Klimaschutz-Projekt mit Umfrage zu kohlenstoffbasierten Materialien im Schienenverkehr

Pressemeldung, 14.09.2021

© Fraunhofer IWM
Finland, Railroad tracks whit electricity grid for the locomotives on a cloudy day

Wie erfüllt ein Bauteil mit dem niedrigsten Materialeinsatz und dem niedrigsten CO2 -Footprint die höchsten Anforderungen? Diese Frage stellt sich vor dem Hintergrund der Erreichung der Klimaziele insbesondere der Baubranche, die mit der Herstellung von Gebäuden und Ihrem Betrieb für rund 40% der deutschen Treibhausgas Emissionen verantwortlich ist. Neuen Materialien und Produkten kommt hierbei eine Schlüsselrolle zu. Hier setzt ein laufendes Projekt an indem das Deutsche Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) gemeinsam mit dem Fraunhofer IWM und der Railistics GmbH die Auswahl und Bewertung für Materialien der Bahninfrastruktur vorantreiben.

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Mit dem Leitprojekt ALBACOPTER die dritte Dimension erobern

Pressenotiz, 21. Mai 2021

© Fraunhofer IVI

Zu den leistungsfähigsten Gleitvögeln gehört der Albatros. Seine grandiose Manövrierfähigkeit und sein müheloses Schweben auf den Luftströmen über tausende Kilometer hinweg sind bewundernswert. Ein Konsortium aus sechs Fraunhofer-Instituten will dieses Phänomen aus der Natur aufgreifen und mit dem ALBACOPTER ein Fluggerät entwickeln, das nicht nur fantastisch schweben, sondern auch effizient starten und landen kann. Fraunhofer LBF und Fraunhofer ICT koordinieren jeweils eigene Teilprojekte.

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Projekt „futureFlexPro“ - Neues BMBF-Projekt

Projektinformation

© Fraunhofer IAO

Ziel von »futureFlexPro« ist die Erarbeitung modularisierbarer Lösungen für nachhaltige, funktionsintegrierte Komponenten zukünftiger Fahrzeuggenerationen unter Berücksichtigung einer ganzheitlichen Kreislaufwirtschaft sowie einer durchgängigen ökonomischen, ökologischen und technologischen Bewertung im Kontext von Markt- und Absatzszenarien.

 

Dynamisch beanspruchte kurzfaserverstärkte Kunststoffbauteile effizient auslegen: Seminar analysiert strukturdynamische Fragestellungen

Presseinformation LBF, 9.2.2021

© Fraunhofer LBF

Alltägliche Belastungen von Haushaltsgeräten oder Produkten im Elektronik- und Mobilitätsbereich führen zu Schwingungen und Vibrationen, die deren Haltbarkeit und Einsatzsicherheit maßgeblich beeinflussen. Wie Produktentwickler und Berechnungsingenieure solche kurzfaserverstärkten Verbundwerkstoffe zuverlässiger, sicherer und effizienter auslegen können, erklären Experten aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF einfach und verständlich am 16. März 2021 in einem kostenfreien Online-Seminar.

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»Fraunhofer Forschungsfeld Leichtbau« setzt 2021 Schwerpunkte auf Nachhaltigkeit und Digitalisierung

Pressemeldung IWU, 28.1.2021

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Fraunhofer-Allianz LEICHTBAU ab 2021 unter neuem Namen

Branchenübergreifende Forschungsaktivitäten ihrer Institute organisiert die Fraunhofer-Gesellschaft seit Jahresbeginn in neuer Form. Wirtschaft und Industrie sollen so noch besser unterstützt werden. Die bisherige »Fraunhofer-Allianz Leichtbau« setzt ihre Arbeit daher als »Fraunhofer Forschungsfeld Leichtbau« in bewährter Weise fort. Im Jahr 2021 stehen Technologien zur Funktionsintegration und zur Digitalisierung im Mittelpunkt der Forschung – ein wichtiger Beitrag, um die Klimaziele zu erreichen.

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